Использование лазеров для освещения вашего домашнего кинотеатра
Видеопроекторы приносят ощущение кинематографа домой с возможностью отображать изображения, которые намного больше, чем может обеспечить большинство телевизоров. Однако для того, чтобы видеопроектор работал наилучшим образом, он должен обеспечивать яркое изображение с широким цветовым диапазоном.
Для выполнения этой задачи необходим мощный встроенный источник света. За последние несколько десятилетий были использованы различные технологии источников света, и лазер стал последним на арене.
Давайте посмотрим на эволюцию технологии источников света, используемой в видеопроекторах, и на то, как лазеры меняют игру.
Эволюция от ЭЛТ до Ламп
Вначале в видеопроекторах и проекционных телевизорах использовалась технология CRT (очень маленькие телевизионные кинескопы). Три трубки (красная, зеленая, синяя) обеспечивали как необходимый свет, так и детализацию изображения.
Каждая трубка проецируется на экран самостоятельно. Чтобы отобразить полный спектр цветов, трубы должны были сходиться. Это означало, что смешение цветов действительно происходило прямо на экране, а не внутри проектора.
Проблема с трубками заключается не только в необходимости конвергенции для сохранения целостности проецируемого изображения в случае преждевременного выцветания или выхода из строя одной трубки, необходимо заменить все три трубки, чтобы все они проецировали цвет с одинаковой интенсивностью. Трубки также сильно нагревались и их нужно было охлаждать специальными «гелями» или «жидкостью».
В довершение всего, и CRT-проекторы, и проекционные телевизоры потребляли много энергии.
Функциональные ЭЛТ-проекторы сейчас очень редки. С тех пор трубки были заменены лампами в сочетании со специальными зеркалами или цветовым колесом, которое разделяет свет на красный, зеленый и синий, и отдельной «микросхемой визуализации», которая обеспечивает детализацию изображения.
В зависимости от типа используемого чипа изображения (LCD, LCOS, DLP) свет, идущий от лампы, зеркал или цветового круга, должен проходить или отражаться от чипа изображения, который создает изображение, которое вы видите на экране. ,
Проблема с лампами
Проекторы LCD/LCOS и DLP “лампа с микросхемой” – это большой шаг вперед по сравнению с их предшественниками на основе ЭЛТ, особенно в том количестве света, которое они могут излучать. Однако лампы по-прежнему расходуют много энергии, излучая весь спектр света, хотя на самом деле нужны только основные цвета: красный, зеленый и синий.
Хотя лампы не такие плохие, как у ЭЛТ, лампы по-прежнему потребляют много энергии и выделяют тепло, поэтому для поддержания прохлады необходимо использовать потенциально шумный вентилятор.
Кроме того, при первом включении видеопроектора лампа начинает тускнеть и со временем станет слишком тусклой или перегорела (обычно через 3000–5000 часов). Даже проекционные трубки с ЭЛТ, какими бы большими и громоздкими они ни были, прослужили намного дольше. Короткий срок службы ламп требует периодической замены за дополнительную плату. Сегодняшний спрос на экологически чистые продукты (многие лампы для проекторов также содержат ртуть) требует альтернативы, которая может сделать работу лучше.
Светодиод на помощь?
Одна альтернатива лампам: светодиоды (светоизлучающие диоды). Светодиоды намного меньше, чем лампа, и им можно назначить излучение только одного цвета (красный, зеленый или синий).
Благодаря меньшим размерам проекторы можно сделать намного более компактными – даже внутри чего-то такого маленького, как смартфон. Светодиоды также более эффективны, чем лампы, но у них все же есть пара недостатков.
- Во-первых, светодиоды не такие яркие, как лампы (сравнивая светодиод и ламповый проектор в том же ценовом диапазоне).
- Во-вторых, светодиоды не излучают свет когерентно. Это означает, что, поскольку световые лучи покидают источник света на основе светодиодных чипов, они имеют тенденцию слегка рассеиваться, а это означает, что, хотя они более точные, чем лампы, они все же немного неэффективны.
Одним из примеров видеопроектора, который использует светодиоды для своего источника света, является LG PF1500W.
Введите лазер
Для решения проблем ламп или светодиодов можно использовать лазерный источник света.
Лазер расшифровывается как L ight A при помощи S тимулированной E миссии R . ,
Лазеры используются примерно с 1960 года в качестве инструментов в медицинской хирургии (например, LASIK), в образовании и бизнесе в виде лазерных указателей и дистанционной съемки, а военные используют лазеры в системах наведения и в качестве возможного оружия. Кроме того, Laserdisc, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray или CD-проигрыватель используют лазеры для чтения ям на диске, который содержит музыку или видео.
Лазер встречает видео проектор
При использовании в качестве источника света для видеопроектора лазеры обеспечивают несколько преимуществ по сравнению с лампами и светодиодами.
- Лазеры решают проблему рассеяния света, излучая свет когерентно. Когда свет выходит из лазера в виде единого плотного луча, «толщина» которого сохраняется на расстоянии, если только он не изменяется при прохождении через дополнительные линзы.
- Низкое энергопотребление. Из-за необходимости обеспечить достаточное количество света для проецирования изображения на экран, лампа потребляет много энергии. Однако, поскольку каждый лазер должен производить только один цвет (похожий на светодиод), он более эффективен.
- Увеличенная светоотдача с меньшим тепловыделением – особенно важно для HDR, который требует высокой яркости для полного эффекта.
- Обеспечивает поддержку более широкой цветовой гаммы и более точной цветовой насыщенности.
- Практически мгновенное время включения/выключения – больше похоже на то, что вы испытываете при включении и выключении телевизора.
- Более длительный срок полезного использования – легко достичь 20 000 часов использования или более, что устраняет необходимость периодической замены лампы.
Mitsubishi LaserVue
Mitsubishi был первым, кто использовал лазеры в потребительском видеопроекторе. В 2008 году они представили телевизор с обратной проекцией LaserVue. LaserVue использовал проекционную систему на основе DLP в сочетании с источником лазерного излучения. К сожалению, Mitsubishi прекратила выпуск всех своих телевизоров с обратной проекцией (включая LaserVue) в конце 2012 года.
В телевизоре LaserVue использовались три лазера, по одному для красного, зеленого и синего цветов. Три цветных световых луча затем отражались от микросхемы DLP DMD, которая содержала детали изображения. Результирующие изображения были затем отображены на экране.
Телевизоры LaserVue обеспечили отличную светоотдачу, точность цветопередачи и контрастность. Тем не менее, они были очень дорогими (65-дюймовый телевизор стоил 7000 долларов), и хотя они были тоньше, чем большинство телевизоров с обратной проекцией, они по-прежнему были крупнее плазменных и ЖК-телевизоров, доступных в то время.
Примеры конфигурации источника лазерного излучения видеопроектора
Приведенные выше изображения и последующие описания являются общими – возможны небольшие различия в зависимости от производителя или области применения.
Хотя телевизоры LaserVue больше не доступны, лазеры были адаптированы для использования в качестве источника света для традиционных видеопроекторов в нескольких конфигурациях.
RGB Laser (DLP) – . Эта конфигурация аналогична конфигурации, используемой в телевизоре Mitsubishi LaserVue. Есть 3 лазера, один излучающий красный свет, один зеленый и один синий. Красный, зеленый и синий свет проходит через де-спеклер, узкую «световую трубку» и блок линз/призмы/микросхемы DMD и выходит из проектора на экран.
RGB Laser (LCD/LCOS) – Как и в случае с DLP, есть 3 лазера, за исключением того, что вместо отражения от микросхем DMD три луча RGB либо пропускаются через три микросхемы LCD, либо отражаются от 3 LCOS фишки (каждая фишка назначена на красный, зеленый и синий) для создания изображения.
Хотя 3-лазерная система в настоящее время используется в некоторых коммерческих кинопроекторах, из-за ее стоимости в настоящее время она не используется в потребительских DLP- или LCD/LCOS-проекторах, но существует другая, более дешевая альтернатива, которая становится популярной для использования в проекторах. – система Лазер/Фосфор.
Лазер/фосфор (DLP) – . Эта система немного сложнее с точки зрения необходимого количества линз и зеркал, необходимых для проецирования законченного изображения, но за счет уменьшения количества лазеров с 3 до 1, Стоимость внедрения значительно снижается.
В этой системе один лазер излучает синий свет. Затем синий свет делится на две части. Один луч проходит через остальную часть светового двигателя DLP, а другой ударяет вращающееся колесо, которое содержит зеленый и желтый люминофоры, которые, в свою очередь, создают два зеленых и желтых световых луча. Эти добавленные световые лучи присоединяются к нетронутому лучу синего света, и все три проходят через основное цветовое колесо DLP, узел линзы/призмы и отражаются от микросхемы DMD, которая добавляет информацию об изображении в цветовую смесь. Полное цветное изображение отправляется с проектора на экран.
Один DLP-проектор, в котором используется опция Laser/Phosphor – это Viewsonic LS820.
Лазер/люминофор (LCD/LCOS) – Для проекторов LCD/LCOS включение системы лазер/люминофор очень похоже на систему DLP-проекторов, за исключением того, что вместо использования микросхемы DLP DMD/Color Wheel Assembly свет либо пропускается через 3 ЖК-чипа, либо отражается от 3-х чипов LCOS (по одному для красного, зеленого и синего цветов).
Тем не менее, Epson использует вариант, который использует 2 лазера, оба из которых излучают синий свет. Когда синий свет от одного лазера проходит через остальную часть светового двигателя, синий свет от другого лазера попадает на колесо желтого люминофора, который, в свою очередь, разделяет луч синего света на лучи красного и зеленого света.Недавно созданные красные и зеленые световые лучи затем соединяются с еще неповрежденным синим лучом и проходят через остальную часть светового двигателя.
LS10500 – это один LCD-проектор Epson, в котором используется двойной лазер в сочетании с люминофором.
Laser/LED Hybrid (DLP) – Еще одним вариантом, который в основном используется Casio в некоторых своих DLP-проекторах, является гибридный лазерный/светодиодный движок.
В этой конфигурации светодиод производит необходимый красный свет, в то время как лазер используется для получения синего света. Часть синего луча света затем разделяется на зеленый луч после удара по цветному колесу люминофора.
Красный, зеленый и синий световые лучи затем проходят через конденсаторную линзу и отражаются от микросхемы DLP DMD, завершая создание изображения, которое затем проецируется на экран.
XJ-F210WN – это один проектор Casio с лазерным/светодиодным гибридным световым двигателем.
Итог – лазеру или не лазеру
Лазерные проекторы обеспечивают наилучшее сочетание необходимого света, точности цвета и энергоэффективности для использования в кинотеатрах и домашних кинотеатрах.
Ламповые проекторы по-прежнему доминируют, но использование светодиодных, светодиодных/лазерных или лазерных источников света расширяется. В настоящее время лазеры используются в ограниченном количестве видеопроекторов, поэтому они будут самыми дорогими (цены варьируются от 1500 до 3000 долларов, также учитывают стоимость экрана и, в некоторых случаях, объективов).
Тем не менее, по мере увеличения доступности и того, что потребители покупают больше устройств, производственные затраты будут снижаться, что приведет к созданию более дешевых лазерных проекторов, которые также будут учитывать стоимость замены ламп по сравнению с отсутствием необходимости замены лазеров.
При выборе видеопроектора – независимо от того, какой тип источника света он использует, он должен соответствовать обстановке просмотра вашей комнаты, вашему бюджету и изображениям, которые вам нравятся.
И последнее замечание. Как и в случае с «LED TV», лазер (ы) в проекторе не создает фактических деталей на изображении, но обеспечивает источник света, который позволяет проекторам отображать изображения с полным цветовым диапазоном на экране. Однако проще просто использовать термин «лазерный проектор», а не «DLP или ЖК-видеопроектор с лазерным источником света».
